沼氣如何轉化為電能？沼氣發電與燃料電池相比有什么優勢？

沼氣轉化為電能可以分為沼氣發電與燃料電池兩種方式。



1、沼氣發電：
沼氣發電是利用沼氣發動機轉換沼氣中的能量，從而產生電能。沼氣發電的過程實質上是一個機械-電的轉換過程。

優勢：
（1）技術比較成熟、安全可靠，沼氣發電技術的發展比較成熟，其設備安全穩定、運行成本低，并可實現某種程度的單組機連續發電，可適應沼氣出口濃度變化。

（2）沼氣發電運行時間長可達30 年以上，同時，發電機也能在很低熱效率下工作，改善發電效率。

（3）沼氣發電機可模糊處理污染物，適用于含污染物含量較高的沼氣，因此環保效果良好。

（4）當沼氣往外流出時，可以利用機械動力、電能生產功能，可以同時獲得汽車發動機的動力與電力，以此增強電力生產的綜合效益。

2、燃料電池：
燃料電池是以沼氣為燃料，利用化學反應釋放出的能量，產生電能。

優勢：
（1）燃料電池的發電效率高、污染物釋放量低，對環境的影響低，即使污染物和氣態燃料有一定含量，也不影響其工作效率，且能直接將氣態燃料分解成電能。

（2）燃料電池的效率要大于沼氣發電，一般都能達到30%-60%之間，最高可達80%左右，通過降低摩打損失和溫度損失等改善技術，將進一步提高發電效率。

（3）燃料電池的工作壓力低，可滿足高溫高壓的要求，不受環境影響，在微觀復雜環境下電流變化快，噪音小，電能質量好。

（4）燃料電池可加快應急發電，操作簡單，可大大降低投資成本，同時可以實現地域分布均衡，避免重心太集中，減少地方供電網輻射地域危險。

總之，沼氣轉化為電能采用兩種方式：沼氣發電與燃料電池，每種方式都有其各自的優勢和不足，在實際應用中，需要綜合考慮各種因素，再確定采用何種方式更加適宜。

沼氣轉化為電能的方法：
1、發電機
將沼氣作為燃料，通過燃燒發動機發電，如柴油機等。沼氣中含有的氣體與空氣混合，經過壓縮加熱之后，把其轉換為機械能，再利用發電機轉化為電能。
2、燃料電池
燃料電池是一種新型轉換化學能發電的裝置，其主要成分有：沼氣燃料發生器、半固態電解質及其他輔助設備，如冷凝器、循環泵、雜散電流濾波器等。沼氣通過發生器向電解質發電室提供燃料，將沼氣中氫及氧以及其他氣體經電解質產生水汽，然后氣體電合成轉換成電能，最后將水汽冷凝，以得到最終的電能。

沼氣發電與燃料電池的優勢：
1、經濟性
沼氣發電機的運行成本非常低，它直接燃燒沼氣，無需額外添加其它燃料。而燃料電池發電機雖然也利用沼氣作為燃料，但還需要另外添加電解質，這會增加一定的運行成本。
2、效率
沼氣發電機的效率一般只有20%，而燃料電池的效率可以達到40%-50%，是沼氣發電機效率的2-3倍。
3、環境友好
沼氣發電機當然會向環境釋放少量的污染物，雖然對環境影響不大，但并不友好。而采用燃料電池作為電源，它既可以大大減少沼氣的排放，還可以產生大量的水，對環境友好性高得多。
4、靈活性
沼氣發電機只能產生大中型電廠所需要的大容量電力，但燃料電池可以應用于大中小型電廠，從小型百家使到中型小火電廠，還可以做發電設備，顯示相對更強的靈活性。